(57)【要約】【課題】  梁勝ちの鉄骨架構において、梁の直交部を剛接合して剪断力および曲げ応力を伝達しうる構造として高い強度を確保するとともに、かかる剛節の直交部に柱を結合することのできる架構を実現して設計の自由度を高めることのできる直交梁ユニットを提供する。【解決手段】  本発明の直交梁ユニット１は、桁行方向のウェブ１２１と梁間方向のウェブ１２２とを直交させて一体に溶接接合して形成された直交ウェブ１２を有し、この直交ウェブ１２の上下両端縁に、桁行方向と梁間方向とを１枚のプレートで一体に形成された直交フランジ１３がそれぞれ溶接接合されてなる。そして、直交ウェブ１２と直交フランジ１３の端部を各梁５０の端部に添え板７０を介してボルト・ナット８０により締結することで、梁５０同士の直交部を剛接合とする。【選択図】  図２
2005299130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁勝ち鉄骨架構において直交する二方向に設けられた梁と柱との接合部を形成する直交梁ユニットであって、
桁行方向のウェブと梁間方向のウェブとを直交させて一体に溶接接合して形成された直交ウェブを有し、この直交ウェブの上下両端縁に、桁行方向と梁間方向とを１枚のプレートで一体に形成した直交フランジがそれぞれ溶接接合され、上記直交ウェブと直交フランジとの断面形状が接合される梁と同一寸法をなすように形成されて、
上記直交ウェブと直交フランジの端部を各梁の端部に添え板を介してボルト・ナット締結することにより、梁同士の直交部を剛接合としうるように構成されたことを特徴とする直交梁ユニット。
【請求項２】
ユニットは上面視略十字形に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の直交梁ユニット。
【請求項３】
ユニットは上面視略Ｔ字形に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の直交梁ユニット。
【請求項４】
ユニットは上面視略Ｌ字形に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の直交梁ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨系住宅などの建物において通し梁の交差部を形成する直交梁ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鉄骨系住宅等の建物の軸組架構では、１本の柱を上下階に貫通させて設ける通し柱構法が一般的に採用されている。この通し柱構法は、隅部における上下階の鉄骨架構の構築が比較的容易になることや、水平力に対する強度を確保しやすいというメリットがある。
【０００３】
しかし、この通し柱構法では、建物全体で柱位置を一致させなければならないため、平面計画の自由度が低くなるという問題点があった。また、近時では架構隅部の通し柱を排除して、建物の室内側へ柱が突出しないようにしたり、柱を排除した隅部にコーナー窓を設けたりして空間を隅々まで有効に活用することへの要望が高まりつつある。
【０００４】
そのため、本出願人は、このような通し柱を排除した梁勝ちの鉄骨架構について研究開発を重ね、例えば特許文献１にあるような鉄骨軸組構法を提案している。これにより、各階の柱位置を一致させる必要がなくなり、各階の平面計画の自由度が高められている。
【０００５】
ところで、梁勝ちの鉄骨架構において直交する梁同士を接合するには、各梁のウェブに添え板をしてボルト等で緊結するピン接合か、または添え板をフランジ面にも設けてボルト等で緊結する剛接合とがある。このうちピン接合は、荷重による梁の剪断力を伝達することはできるが、曲げ応力によって生じるフランジの軸方向力を伝達することができず、構造耐力上不利になる。一方、剛接合とすれば曲げ応力も伝達できるので強度を担保できるが、接合部のフランジに添え板等が存在するため、梁同士の接合部の直上または直下に柱を立設することが困難になり、かかる接合部から柱を離間させて立設するなどの対応が必要であった。
【０００６】
ここで、例えば特許文献２には、通し梁が直交する隅部にかかる柱梁の架構システムとして、梁勝ち架構における梁同士の直交部に柱を設ける手法が開示されている。この鉄骨架構システムでは、梁が直交する隅部において、各梁に柱がそれぞれ取り付けられており、これらの柱がコーナー部柱として平行に立設されている。ただし、直交する梁同士は、接合用プレートを介してピン接合されている。したがって、隅部には、２本の柱が平行に立設され、これらの柱同士は直接結合されずに柱の上端だけが、通し梁に剛接合された構成となっている。
【特許文献１】特許２９９２５８０号公報
【特許文献２】特開２００１−１１９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２にあるような鉄骨架構では、柱梁の接合部を剛接合とすることはできるが、直交する梁同士についてはピン接合でしか結合できないため、梁の曲げ応力を伝達できず、所定の強度を確保することができない。また、隅部には柱が２本も配置されるので、隅部における部材点数や施工工数も増え、合理性に欠く構造となっている。
【０００８】
そこで本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、梁勝ちの鉄骨架構において、梁の直交部を剛接合として剪断力および曲げ応力を伝達しうる高い構造強度を確保するとともに、かかる剛接合の直交部にも柱を結合することのできる鉄骨架構によって、建物の設計自由度を高めることのできる直交梁ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明は、梁勝ち鉄骨架構において直交する二方向に設けられた梁と柱との接合部を形成する直交梁ユニットであって、桁行方向のウェブと梁間方向のウェブとを直交させて一体に溶接接合して形成された直交ウェブを有し、この直交ウェブの上下両端縁に、桁行方向と梁間方向とを１枚のプレートで一体に形成した直交フランジがそれぞれ溶接接合され、上記直交ウェブと直交フランジとの断面形状が接合される梁と同一寸法をなすように形成されて、上記直交ウェブと直交フランジの端部を各梁の端部に添え板を介してボルト・ナット締結することにより、梁同士の直交部を剛接合としうるように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、直交する梁同士を直交梁ユニットを介在させて接合することで、かかる直交部を剛節とすることができ、さらに直交部のフランジ面には梁同士を接合するための添え板等が存在しないので、直交部に柱を容易に立設することができる。
【００１１】
本発明において直交梁ユニットの形状としては、上面視略十字形に形成されることが好ましい。また、直交梁ユニットは、接続される梁の本数や方向を考慮して、上面視略Ｔ字形やＬ字形に形成されていてもよい。これにより、直交梁ユニットには仕口部が４方向、３方向、または２方向に設けられ、どのような形態の直交部にも用いることができ、梁同士を接合して容易に剛節を形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述のように構成される本発明の直交梁ユニットによれば、梁同士の直交部を剛接合とすることができるので、曲げ応力によって生じるフランジの軸方向力を伝達させることができ、構造耐力の高い鉄骨架構を容易に実現することができるとともに、かかる直交部の直上または直下に柱を立設することも可能となる。したがって、各階の平面計画においては、通し梁のフランジ面はもちろん、梁同士の直交部にも柱を立設することができるので、柱位置に制約を生じず、設計の自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る直交梁ユニットを実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１および図２は本発明に係る直交梁ユニットの第１実施例を示し、図１は直交梁ユニットの斜視図、図２は図１の直交梁ユニットに柱および梁が接合された状態を示す斜視図である。
【００１５】
この直交梁ユニット１は、桁行方向のウェブ１２１と梁間方向のウェブ１２２とを直交させて上面視略Ｌ字状に溶接接合して一体に形成された直交ウェブ１２を有している。これらの桁行方向のウェブ１２１と梁間方向のウェブ１２２とは、それぞれの端部寄りに交差する形状に接合され、かかる直交ウェブ１２の上下両端縁には、桁行方向と梁間方向とを１枚のプレートで一体に形成した直交フランジ１３がそれぞれ溶接接合されて、上面視略Ｌ字形に形成されている。そして、直交梁ユニット１は、接合されるＨ形鋼からなる梁５０と、同一寸法の断面形状となるように形成されている。
【００１６】
図２に示すように、かかる直交梁ユニット１は、直交ウェブ１２と直交フランジ１３の端部をＨ形鋼よりなる梁５０の端部に配置して、直交ウェブ１２と各梁５０のウェブ５１とを、添え板７０を介してボルト、ナットおよび座金８０により締結する。さらに、構造耐力上必要な場合には、図３に示すように、上部および下部それぞれの直交フランジ１３と梁５０の上下各フランジ５２とを、表面および裏面に添え板７０を介在させてボルト、ナットおよび座金８０により締結する。これにより、２方向に架設された梁５０同士の直交部を剛接合して、梁勝ち鉄骨架構の通し梁を形成することができる。
【００１７】
また、こうして形成された剛接合の直交部には、梁５０同士を接合するための添え板等が存在しないので、位置的な制約を受けることなく柱６０を立設することができる。
【００１８】
図４は本発明の直交梁ユニットの第２実施例を示す斜視図である。図４の形態に係る直交梁ユニット１は、桁行方向のウェブ１２１と梁間方向のウェブ１２２とが上面視略十字状に直交させて溶接接合されて直交ウェブ１２が形成されている。そして、この直交ウェブの上下両端縁それぞれに、桁行および梁間方向ともに１枚のプレートで十字状に一体に形成された直交フランジ１３が溶接接合されて直交梁ユニット１が形成されている。かかる構成の直交梁ユニット１は、Ｈ形鋼からなる梁５０と同一寸法の断面形状を有する仕口部が４方向に形成されるので、４本の梁５０の直交部において、これらの梁５０を接合して剛節を形成することができる。
【００１９】
また、図５は本発明の直交梁ユニットの第３実施例を示す斜視図である。本発明に係る直交梁ユニット１は、図５に示すように、仕口部を３方向に有する、上面視略Ｔ字形に形成されていてもよい。この場合、直交梁ユニット１は、桁行方向のウェブ１２１と梁間方向のウェブ１２２とが上面視略Ｔ字状に直交して接合された直交ウェブ１２に、直交フランジ１３が上下両端面にそれぞれ溶接接合されて形成されている。
【００２０】
以上のような構成の直交梁ユニット１によって、梁同士の直交部を剛接合した梁勝ちの鉄骨架構を形成することができ、かかる直交部に添え板等が存在しないので、直交部の直上や直下に柱を設けることが容易になる。また本発明によれば、このように直交部に柱を立設することが容易になるので、各階で柱位置を自由に決定して、設計自由度を高めることができる。したがって、例えば、構造上必要な柱の本数を確保すれば、建物の間口寸法を広く形成して開口部の位置を自由に設定したり、架構の外側に通し梁を延長させて上階の床面積を広くしたりするなど、敷地条件や使い勝手に合わせて自由に設計でき、近年要望の多い２世帯住宅等の設計にも好適な鉄骨架構を形成することができる。
【００２１】
なお、本発明に係る直交梁ユニット１において梁５０は、前記したＨ形鋼だけでなく、Ｉ形鋼等の鋼材を用いることもでき、接合される梁５０の形状に応じて直交ウェブ１２および直交フランジ１３の寸法を決定して同一寸法の断面形状の直交梁ユニット１を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明に係る直交梁ユニットは、鉄骨系住宅等の建物における梁勝ちの軸組架構の構築に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の直交梁ユニットを示す斜視図である。
【図２】図１の直交梁ユニットにおける柱および梁との接合を説明する斜視図である。
【図３】図１の直交梁ユニットと梁との接合形態を示す説明図である。
【図４】本発明の直交梁ユニットの他の形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の直交梁ユニットの他の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
直交梁ユニット  １
直交ウェブ    １２
ウェブ        １２１，１２２
直交フランジ  １３
梁            ５０
柱            ６０
添え板        ７０
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005299130.tif 000005
【図４】
2005299130.tif 000006
【図５】
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